Atmosfer Tercemar Oleh Merkuri

11 Januari 2012

JurnalScience – Demi untuk mengehar kekayaan dan energi , selama kurun waktu 5000 tahun terakhir ini, manusia telah melepaskan lebih dari 385.000 ton merkuri ke lingkungan.ini merupakan sebuah masalah untuk kesehatan, menurut sebuah studi baru yang menantang gagasan bahwa pelebasan logam di lingkungan mengalami penurunan. Laporan ini muncul untuk pertama kalinya di ACS Jurnal Lingkungan ilmu pengetahuan dan teknologi.

David dan rekannya menjelaskan bahwa manusia telah memasukkan merkuri ke atmosfer melalui pembakaran bahan bakar fosil dan melalui penambangan dan proses industri. Merkuri terdapat di dalam batubara dan Orc yang digunakan untuk mengekstrak emas dan perak. Ada banyak informasi tentang rilis terbaru dari merkuri, tetapi hanya sedikit informasi tentang pencemaran pada era dahulu. Untuk mengetahui berapa banyak orang memiliki dampak selama berabad abad itu, para ilmuan melakukan direkonstruksi penambahan merkuri ke atmosfer oleh manusia dengan menggunakan data historis dan model komputer.

Penelitian ini menunjukkan bahwa emisi merkuri memuncak selama Amerika Utara melakukan penambangan besar besaran emas dan perak di akhir tahun 1800, tetapi mengalami penurunan di pertengahan abad ke 20, dan yang membuat lonjakan kenaikan adalah kontribusi dari pemakaian batubara. Mereka melaporkan Asia telah menyusul Eropa dan Amerika sebagai penyumbang terbesar merkuri. Data terakhir menunjukkan bahwa konstrasi merkuri di atmosfer menurun, dan ini bertolak belakang  dengan kesimpulan mereka dengan trus meningkatnya emisi.

Mengubah kondisi atmosfer mungkin merupakan tanggung jawab kita bersama, tetapi hal ini hanya dipahami dalam bentuk pengurangan merkuri dalam bentuk pembuangan barang seperti baterai dan termometer.hal ini tidak lah cukup, para peneliti memprediksi merkuri dilepaskan dari pertambangan dan bahan bakar yang telah dilakukan selama 2000 tahun.

Referensi Jurnal :

David G. Streets, Molly K. Devane, Zifeng Lu, Tami C. Bond, Elsie M. Sunderland, Daniel J. Jacob. All-Time Releases of Mercury to the Atmosphere from Human Activities. Environmental Science & Technology, 2011; 45 (24): 10485

Continue Reading | komentar (1)

Evolusi Mamalia Amerika Utara Dilacak Dengan Pengaruh Perubahan Iklim

30 Desember 2011

JurnalScience - Perubahan iklim sangat mempengaruhi naik turunnya dari enam yang berbeda, gelombang keragaman spesies mamalia di Amerika Utara selama 65 juta tahun terakhir, menunjukkan analisis statistik baru yang dipimpin oleh ahli biologi evolusi Universitas Brown. Periode pemanasan dan pendinginan, dalam dua kasus dikacaukan oleh migrasi spesies, menandai transisi dari satu kelompok dominan ke yang berikutnya.

Sejarah sering tampak kontras dengan bentuk gelombang fashion dan selera musik dan ini membalikkan setiap dekade dan kerajaan memberikan jalan untuk yang baru, ini berlangsung selama berabad-abad. Pola yang serupa pula yang mencirikan 65 juta tahun terakhir dari sejarah alam di Amerika Utara, di mana analisis kuantitatif baru mengidentifikasi sebanyak enam yang berbeda, gelombang keanekaragaman spesies mamalia atau “Evolusi Fauna.” Apa kekuatan sejarah menentukan nasib pengelompokan ini? Sebuah angga mengatakan itu umumnya perubahan iklim.

“Meskipun secara umum selalu dikenal bahwa mamalia selalu menanggapi perubahan iklim dari waktu ke waktu, ada kontroversi mengenai apakah hal ii dapat dibuktikan secara kuantitatif,” kata christine Janis, Profesor Evolusi Biologi di Brown University.” Kami menunjukkan bahwa naik turunnya fauna ini memang berkorelasi dengan perubahan iklim, naik atau jatuhnya paleotemperatures global dan juga dipengaruhi oleh gangguan lain yang lebih lokal seperti migrasi”

Secara khusus dari enam gelombang keanekaragaman spesies yang di sampaikan di Prosiding Natioal Academy of Sciences, empat dari enam menunjukkan kolerasi statistik signifikan dengan perubahan besar dalam suhu. Kedua transisi yang menunjukkan kolerasi yang lemah tetapi masih jelas dengan pola sesuai dengan periode ketika mamalia dari benua lainnya terjadi penyerangan dalam jumlah yang besar, kata janis.

Penelitian sebelumnya tentang potensi hubungan antara perubahan iklim dan evolusi spesies mamalia telah menghitung keanekaragaman total spesies pada catatan fosil selama periode waktu yang sama. Namun dalam analisis ini, yang di pimpin oleh Borja Figueirido, para ilmuan bertanya apakah ada pola dalam keragaman spesies yang mungkin signifikan. Mereka dipandu oleh metode yang sama dalam sebuah studi tentang “evolusi fauna” dalam invertebrata laut yang dirintis oleh almarhum suaminya Jack Janis ‘Sepkoski yang merupakan seorang Ahli Paleontologi di University of Chicago.

Apa yang penulis temukan adalah enam kelompok berbeda dan berturut turut spesies mamalia yang berbagi kenaikan umum,puncak, dan penuruan dalam jumlah mereka. Misalnya, “fauna Paleosen” sebagian besar telah memberikan cara untuk “awal-tengah Fauna Eosen” oleh sekitar 50 juta tahun yang lalu. Selain itu penulis menemukan bahwa transfer dominasi berkolerasi dengan pergeseran suhu sebagaimana tercermin dalam data tentang tingkat terakhir oksigen atmosfer (ditentukan dari isotop dama sisa-sisa fosil mikroorganisme laut dalam).

Dengan bukti angka, peneliti menunjukkan kolerasi antara kenanekaragaman spesies dan perubahan suhu. Mereka juga memberikan narasi tentang bagaimana ciri ciri spesies yang khas dalam setiap gelombang dengan masuk akal mengingat perubahan dalam vegetasi yang diikuti perubahan iklim. Sebagai contoh setelah episode pemanasan sekitar 20 juta tahun di zaman Miosen awal, vegetasi yang dominan di alihkan dari hutan ke padang rumput savana. Hal ini, tidak mengherankan karena bahwa banyak herbivora yang terdiri atas “fauna Miosen” yang dapat dilihat dari gigi mereka tentang sumber makannya.

Sejauh bahwa penelitian ini membantu memperjelas pemahaman para ilmuwan evolusi di tengah perubahan iklim, tidak melakukannya untuk sejauh bahwa mereka dapat membuat prediksi spesifik tentang masa depan, kata Janis. Tapi tampaknya semua lebih jelas bahwa perubahan iklim telah berulang kali memiliki efek yang berarti selama jutaan tahun.

"Gangguan tersebut, terkait dengan perubahan iklim antropogenik, saat ini menantang fauna dunia saat ini, menekankan pentingnya catatan fosil bagi pemahaman kita tentang bagaimana peristiwa masa lalu mempengaruhi sejarah diversifikasi fauna dan kepunahan, dan karenanya bagaimana masa depan perubahan klimaks mungkin terus mempengaruhi kehidupan di bumi, "para penulis menulis di koran.

Penelitian ini di danai dari Grants from the Fulbright program, the Bushnell Foundation (to Brown) and the Spanish Ministry of Science and Innovation funded the research.

Sumber: Brown University

Sumber Materi :”Cenozoic climate change influences mammalian evolutionary dynamics” Borja Figueirido, Christine M. Janis, Juan A. Pérez-Claros, Miquel De Renzi, and Paul Palmqvist

Continue Reading | komentar (3)

Perangkat Baru Penghapus Logam Berat Di Air

20 Desember 2011

JurnalScience – Hidup di negara yang berkembang penuh dengan tantangan dan berbagai macam permasalahan. Permasalahan yang seringkali melanda siapa saja adalah masalah ketersediaan air bersih. Air merupakan sumber kehidupan, dimana sehari-hari kita menggunakan air untuk kebutuhan hidup kita. Tetapi pada kenyataanya hidup dikota-kota besar yang di jumpai air sebagai salah satu sumber kehidupan sudah banyak tercemar oleh logam logam berat yang sebagai efek dari berkembangnya industri. Sebuah ide jenius dari para insinyur di Brown University yang mana telah mengembangkan sebuah perangkat Air Bersih yang efisien dan dapat menghilangkan logam berat di dalam air. 

Dalam percobaan, para peneliti menunjukkan bukti bahwa kandungan kadmium, tembaga dan konsentrasi nikel di dalam air yang terkontaminasi  hilang dan air yang di hasilkan dari perangkat tersebut sesuai dengan standarisasi air. Para ilmuan berpendapat  teknik yang dikembangkan ini memiliki teknik yang terukur, layak untuk dikomersialkan dan sangat baik untuk pendukung rehabilitasi lingkungan dan pemulihan logam. 

Membersihkan air dari unsur logam berat “Benar-benar sulit untuk dilakukan,” kata Joseph Calo,profesor teknik emeritus dan juga pengelola sebuah laboratorium di Brown. Dia mencatat bahwa untuk mewujutkan itu semua dibutuhkan biaya, inefisiensi dan waktu. “Ini seperti mencoba untuk menempatkan jin untuk kembali ke dalam botol”, cela Joseph.

Permasalah ini semua mungkin akan berubah karena Calo dan insinyur lainnya di Brown menjelaskan sebuah metode baru yang menelusuri jejak logam berat di dalam air dengan cara meningkatkan konsentrasi mereka sehingga teknik penghapusan logam bisa terbukti dan dapat menghapus kandungan logam tesebut. Dalam serangkaian percobaan, para insinyur melakukan percobaan dengan metode cyclic electrowinning/precipitation (CEP) dan dapat menghilangkan 99 % dari kandungan tembaga, kadmium dan nikel di dalam air. Sistem Otomatis CEP adalah sebuah sistem yang terukur sehingga memiliki potensi untuk komersil, terutama dibidang rehabilitasi lingkungan dan pemulihan logam.

Sebuah teknik yang telah terbukti mampu untuk menghilangkan kandungan logam berat di dalam air adalah melalui mereduksi ion-ion logam berat dari elektrolit. Sementara teknik ini memilki berbagai nama seperti electrowinning, electrolytic removal/recovery or electroextraction, tetapi pada prinsip semua bekerja dengan cara yang sama yaitu dengan cara menggunakan arus listrik untuk mengubah ion logam bermuatan positip (kation) ke dalam kondisi yang stabil dan padat dimana pada keadaan ini logam dapat dengan mudah dipisahkan dari air. Kelemahan utama dari teknik ini adalah bahwa harus ada konsentrasi yang cukup tinggi kation logam di dalam air agar bisa efektif, jika konsentrasi terlalu rendah (sekitar 100 bagian-perjuta) sehingga bisa menjadi inefisiensi.

Cara lain untuk menghilangkan logam adalah melalui proses kimia sederhana. Teknik ini menggunakan hidroksida dan sulfida untuk mengendapkan ion-ion logam dari air, sehingga logam tersebut menjadi bentuk padat.  Bagaimanapun zat padat merupakan lumpur beracun dan tidak ada cara yang baik untuk menghadapinya. Tempat Pembuangan Sampah umumnya tidak akan mengambil itu, membiarkannya mengendap didalam kolam sehingga kolam menjadi beracun dan tidak ramah lingkungan.” Tak Seorangpun menginginkan itu, karena itu kewajiban besar,” Kata Calo.

Dilema yang timbul dari semua itu adalah bagaimana cara untuk menghilangkan logam yang efisien dan tampa menimbulkan efek samping yang tidak sehat, Calo dan Rekan nya Pengpeng Grimshaw dan George Hradil menggabungkan dua teknik untuk membentuk suatu sistem loop tertutup. “Kami Berkata, ‘ Mari kita gabungkan fitur menarik dari kedua metode dengan menggabungkan mereka dengan proses cyclic,’” kata Calo.

Butuh beberapa tahun untuk para peneliti ini mengembangkan sistem ini. Cara kerja sistem CEP adalah dengan melibatkan dua unit utama, satu untuk pengkonsentrasian kation dan yang lainnya untuk mengubah logam menjadi lebih stabil, logam padat dan menghilangkan logam tersebut. Pada tahap pertama, air yang sarat logam di masukkan kedalam tangki dimana asam sulfida atau natrium hidroksida ditambahkan untuk mengubah pH air, secara efektif memisahkan molekul air dari endapan logam, yang mengendap di bagian bawah. Proses ini diulang secara terus menerus sampai konsentrasi kation logam telah mencapai titik elektriwinning.

Ketika titik tercapai, selanjutnyan di kirim ke perangkat kedua, yang di sebut spouted particulate electrode (SPE). Ini merupakan proses elektrowinning berlangsung, dan kation logam secara kimiawi di ubah menjadi logam padat yang stabil sehingga dapat di hilangkan dengan mudah. Para insinyur menggunakan SPE yang dikembangkan oleh Hradil. Air bersih dikembalikan ke tangki pengendapan, dimana ion-ion logam dapat di endapkan sekali lagi. Selanjutnya air dibersihkan, air supernatant dikirim ke reservoir, dimana proses tambahan digunakan untuk lebih menurunkan tingkat konsentrasi logam. Proses ini terus diulang dengan mode otomatis cyclic sebanyak yang di inginkan sampai mencapai standar air bersih.

"Pendekatan ini menghasilkan pengurangan volume yang sangat besar dari air yang terkontaminasi asli oleh reduksi elektrokimia dari ion valensi nol-logam pada permukaan partikel katodik," tulis para penulis. "Untuk konsentrasi 10 ppm ion logam awal dipertimbangkan, pengurangan volume pada urutan 106."

Sumber: Brown University , Referensi Jurnal: Cyclic electrowinning/precipitation (CEP) system for the removal of heavy metal mixtures from aqueous solutions. Penulis Jurnal: Pengpeng Grimshaw, Joseph M. Calo, George Hradil.(Chemical Engineering Journal, 2011; 175: 103 DOI: 10.1016/j.cej.2011.09.062)

Foto by: Calo Lab/Brown University

Continue Reading | komentar (19)

Gajah Laut Traveling Sejauh 18.000 Mil

16 Desember 2011

JurnalSecience-Sebuah Tim konservasi WCS telah melaporkan bahwa jejak gajah laut jantan muda telah dilacak selama setahun terakhir berenang sejauh 18.000 mil, ini merupakan hasil yang sangat menakjupkan. Jarak yang ditempuh setara dengan New York ke Sydney dan kembali lagi ke New York.

WCS melayak jejak Gajah jantan, yang dijuluki Jackson dari bulan desember 2010 sampai dengan november 2011, setelah penandaan dia di sebuah pantai di Sound Admiralty di Tierra del Fuego chile. Konservasionis Jackson ini dilengkapi dengan alat pemancar satelit yang mencatat lokasi di mana saja ia muncul.

Setelah ditandai, Jackson berenang sejauh 1000 mil ke utara, 400 mil ke barat dan 100 mil ke selatan.Selama berkelana ia sangat berani melewati landasan kontinental ia makan ikan dan cumi cumi.

Gajah laut adalah indikator potensi kesehatan laut dan dapat menunjukkan kepada kita bagaimana perubahan IKLIM mempengaruhi distribusi spesies mangsa dalam ekosistem laut yang kaya akan Patagonia. Untuk melindungi wilayah yang sangat luas, konservasionis perlu tahu bagaimana cara atau pola satwa liar ini beradaptasi selama setahun terakhir ini.

“Perjalanan Jackson memberikan peta jalan tentang bagaimana gajah laut menggunakan Patagonian Pantai dan laut yang terkait,” kata Kaleb McClennen, Direktur Progrma Kelautan Global WCS. “Informasi ini sangat penting untuk meningkatkan kawasan perlindungan yang tepat dan memastikan sektor perikanan dikelola secara lestari tanpa merugikan spesies laut yang rentan seperti gajah laut selatan.”

Informasi WCS akan sangat berguna dan berfungsi sebagai dasar untuk model baru dari konservasi publik wilayah darat,laut Sound Admiralty, Karukinka Natural Park (Kawasan Konservasi Milik WCS) dan  Alberto de Agostini National Park. Semua ini akan membantu membangun Visi yang lebih luas untuk memperkuat konservasi di Laut Patagonia dan pantai.

WCS melaporkan bahwa Jackson telah kemabali semula ke Sound Admiral tempat asalnya. Setiap tahun, jejak gajah tangkapan di pantai dengan koloni untuk berganti bulu dan menemukan pasangan. Pemancar satelit diharapkan dapat bekerja sampai awal tahun depan, ketika akhirnya akan jatuh.

Continue Reading | komentar (2)

Para ilmuwan Menilai Radioaktivitas di Laut Berasal Dari Fasilitas Listrik Nuklir Jepang

13 Desember 2011

JurnalSecience – Berdasarkan berita terbaru tentang kebocoran radioaktif tambahan dari Fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Fukushima yang menyebutkan bahwa berdampak pada terpaparnya Radioaktif di samudera masih belum jelas. Namun studi baru yang dilakukan oleh AS dan peneliti Jepang menganalisis tingkat radioaktif dalam empat bulan pertama setelah kejadian musibah tersebut. Ini menarik beberapa kesimpulan dasar tentang sejarah melepaskan kontaminan ke laut.

Penelitian dilakukan oleh Woods Hole Oceanographic Institution chemist, Ken Buesseler dan dua rekannya yang berbasis di Jepang, Michio Aoyama dari Meteorological Research Institute dan Masao Fukasawa dari Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology.

Mereka melaporkan bahwa pembuangan dari Pembangkit listrik tenaga nuklir Dai-Ichi Fukushima memuncak satu bulan setelah gempa 11 Maret dan tsunami yang memicu kecelakaan nuklir, dan terus setidaknya sampai Juli. Mereka menemukan bahwa tingkat radioaktif berada pada level tinggi tetapi bukan ancaman langsung terhadap manusia atau kehidupan laut, namum memperingatkan kita bahwa efek akumulasi radionuklida dalam sedimen laut masih belum di ketahui. Pelepasan radioaktif dari Fukushima baik itu di atmosfer dan pembuangan langsung ke laut merupakan tumpahan radioaktif terbesar dalam sejarah.

Konsentrasi cesium-137, isotop radioaktif dengan paruh 30 pada titik titik debit tanaman ke laut mencapai puncaknya pada lebih dari 50 juta kali ambang batas norma. Konsentrasi 18 mil lepas pantai lebih tinggi dibandingkan dengan kecelakaan Chernobyl 25 tahun yang lalu.

Studi ini menggunakan data pada konsentrasi cesium-137, cesium-134 dan yodium-131 sebagai dasar untuk membandingkan tingkat radionuklida yang dilepaskan kelaut Jepang sebelum kecelakaan terjadi.

Jurnal/Paper dengan judul Impacts of the Fukushima Nuclear Power Plants on Marine Radioactivity diterbitkan dalam edisi terbaru Jurnal Environmental Science & Technology.

"Memahami dan pengelolaan nasib jangka panjang geokimia dan konsekuensi ekologis dari kontaminasi radiokimia laut tergantung pada pengetahuan kita tentang kondisi awal," kata Don Rice, direktur program NSF Kimia Oseanografi. "Mendapatkan pengetahuan yang tergantung pada kemampuan kita untuk menyebarkan ahli untuk adegan dengan delay minimal."Para peneliti dikompilasi dan dianalisis data pada konsentrasi cesium dan yodium dalam air laut dekat tempat pembuangan pabrik “.

Data yang dibuat publik oleh TEPCO, utilitas listrik yang memiliki pembangkit, dan Departemen Jepang Kebudayaan, Olahraga, Sains dan Teknologi.

Tim menemukan bahwa pelepasan ke laut memuncak pada bulan April, fakta mereka kaitkan dengan "pola rumit debit air laut dan air tawar yang digunakan untuk mendinginkan reaktor dan menghabiskan tabung bahan bakar, interaksi dengan tanah, dan pelepasan disengaja dan tidak disengaja bahan radioaktif bercampur dengan fasilitas reaktor. "

Para ilmuwan juga menemukan bahwa pelepaskan menurun pada Mei dengan faktor 1.000, "merupakan konsekuensi dari lautan dan sumber radionuklida utama yang telah secara dramatis berkurang," mereka melaporkan. Sementara konsentrasi beberapa radionuklida terus menurun, pada bulan Juli berada pada 10.000 kali lebih tinggi dari level diukur pada tahun 2010 di lepas pantai Jepang.

Hal ini menunjukkan bahwa pembangkit "tetap merupakan sumber penting kontaminasi ke perairan pesisir dari Jepang," para peneliti melaporkan.

"Saat ini tidak ada data yang memungkinkan kita untuk membedakan antara sumber beberapa kemungkinan pelepaskan melanjutkan," kata Buesseler.

"Ini paling mungkin mencakup beberapa kombinasi pelepaskan langsung dari reaktor, atau tangki penyimpanan atau pelepaskan langsung dari air tanah bawah reaktor atau sedimen pantai, baik yang mungkin terkontaminasi dari periode pelepaskan maksimum."

Buesseler mengatakan bahwa pada tingkat yang ditunjukkan oleh data, pelepasan tidak mungkin menjadi ancaman langsung terhadap manusia atau biota laut di perairan laut sekitarnya.

Di sana bisa menjadi masalah, namun, jika sumber tetap tinggi dan radiasi terakumulasi dalam sedimen laut.

"Kami tidak tahu bagaimana hal ini dapat mempengaruhi kehidupan laut bentik, dan dengan waktu paruh 30 tahun, setiap cesium-137 terakumulasi dalam sedimen atau air tanah bisa menjadi perhatian selama beberapa dekade yang akan datang," katanya.

Sementara kolaborasi internasional untuk pengukuran lapangan yang komprehensif untuk menentukan berbagai isotop radioaktif yang dilepaskan sedang dilakukan, kata Buesseler, akan diperlukan beberapa waktu sebelum hasil yang tersedia untuk sepenuhnya mengevaluasi dampak dari kecelakaan ini di laut.

(Sumber: National Science Foundation. , Foto: Kaskus

Continue Reading | komentar